A operação segura e eficiente de unidades de produção de petróleo e gás depende essencialmente do desempenho de seus dispositivos, componentes e estruturas. Dutos rígidos são importantes componentes utilizados na indústria offshore, comumente empregados como flowlines e risers. Aços ao carbono, como o API 5L X65, são materiais tipicamente utilizados para essas aplicações, devido ao seu baixo custo relativo e disponibilidade. No entanto, para o pré-sal brasileiro, parece improvável o uso desses aços, uma vez que o óleo está contaminado por elevadas concentrações de CO2, o que provoca a corrosão generalizada. Assim, as operadoras no Brasil devem considerar uma solução alternativa, como tubos cladeados ou ligas resistentes à corrosão (CRA). Aços inoxidáveis duplex e superduplex (AISD) surgiram na última década como um material alternativo para ambientes quimicamente agressivos. No entanto, de acordo com estudos recentes, quando catodicamente protegidos contra a corrosão, esses aços são vulneráveis ao trincamento induzido pelo hidrogênio (HISC). O objetivo deste trabalho é avaliar, através de ensaios de tenacidade à fratura, a susceptibilidade ao HISC de amostras do AISD soldadas, utilizando dois níveis diferentes de proteção catódica. Para a avaliação da tenacidade à fratura, decidiu-se utilizar o método de ensaio de step loading, pois esta prática é considerada mais realista já que as amostras são expostas ao hidrogênio durante todo o teste, ao invés de um simples pré-carregamento de hidrogênio como recomendado por alguns procedimentos. Os valores de tenacidade são dados em termos de CTOD e integral J. A tenacidade foi avaliada em termos de iniciação e carga máxima, utilizando corpos de prova do tipo SENB da mecânica da fratura. Os resultados aqui apresentados indicam que os AISD são bastante suscetíveis a HISC, especialmente na zona termicamente afetada, mesmo para potenciais pouco catódicos como -650 mVECS. / The optimized and secure operation of oil and gas floating production units depends essentially on the performance of their devices, components and structures. Rigid pipelines are key equipment used in the offshore industry commonly employed as flowlines and risers. Carbon steel such as API 5L X65 is the material of choice for those applications due to its low relative cost and availability. However, for the Brazilian pre-salt it seems unlikely the use of carbon steels, since the oil is contaminated by high concentrations of CO2, which causes generalized corrosion. Therefore, operators in Brazil should consider an alternative solution, such as lined or cladded pipes as well as corrosion resistant alloys (CRA). Duplex and superduplex stainless steels (SDSS) have emerged in the last decade or so as an alternative material for harsh environments. Nevertheless, according to recent studies, SDSS when cathodically protected against corrosion are prone to hydrogen induced stress cracking (HISC). The aim of this investigation is to evaluate through fracture toughness measurements the susceptibility of welded SDSS samples to HISC for two different levels of cathodic protection. For fracture toughness evaluation, we decided to use the step loading test method, since we understand that this practice is more realistic because samples are exposed to hydrogen during the entire tests instead of simple hydrogen pre-charging as recommended by some procedures. Fracture toughness values are given in terms of both CTOD and J-integral for crack initiation and maximum stress for SENB specimens. The results given here indicated that SDSS are quite susceptible to HISC especially in the heat affect zone even for potentials as negative as -650 mVsce.

Os aços inoxidáveis dúplex (AIDs) exibem uma combinação de propriedades mecânicas e de resistência à corrosão atraente que os destaca entre os demais aços inoxidáveis. Isso ocorre devido a sua microestrutura balanceada, consistindo de ferrita e austenita, e também pela sua composição química específica contendo elementos de liga como cromo e molibdênio. Considerando-se estes fatores positivos, os AIDs são amplamente utilizados nas indústrias de óleo e gás, petroquímica, papel e celulose, e de controle de poluição. A aplicação destas ligas usualmente depende de processos de soldagem, e os ciclos térmicos merecem atenção especial para se evitar alterações microestruturais que comprometam o desempenho mecânico e/ou eletroquímico (fundamentalmente a resistência à corrosão). A soldagem por fricção e mistura mecânica ou Friction Stir Welding é uma técnica de união no estado sólido que pode reduzir defeitos, como trincas, porosidades entre outros, frequentemente encontrados em processos de soldagem que envolvem fusão. Além disso, devido ao menor aporte térmico, os processos de união no estado sólido têm o potencial de minimizar alterações microestruturais, mantendo assim, no caso dos aços AIDs, a morfologia, a distribuição e a proporção das fases ferrita e austenita mais próximas do ideal. O presente estudo empregou o processo de FSW para produzir juntas de topo em chapas com 4 mm de espessura do aço inoxidável dúplex UNS S31803, com ferramenta de PCBN inclinada em 1,5º a uma velocidade rotacional de 500 rpm, força axial de 45 kN, e diferentes velocidades de soldagem. Soldas com penetração completa e livres de defeitos foram consolidadas aplicando velocidades de soldagem de 1, 2 e 3 mm/s, enquanto a velocidade de 4 mm/s resultou em defeitos do tipo vazios na zona de mistura (ZM) no lado de avanço. A caracterização através de microscopia óptica na secção transversal das soldas revelou um refino microestrutural que aumentou os valores de dureza na ZM. A técnica de difração de elétrons retroespalhados (EBSD) mostrou um conteúdo apropriado de ferrita, entre 40 e 60%, para todas as condições de soldagem testadas. Ensaios de tração de amostras transversais das juntas soldadas romperam no material de base (MB) para velocidades de soldagem entre 1 e 3 mm/s, e falharam no local onde existiam vazios para a velocidade de soldagem de 4 mm/s. Além disso, as juntas soldadas apresentaram limite de escoamento e limite de resistência à tração similares ao MB, mas com menor alongamento. As soldas produzidas com velocidade de soldagem de 1 mm/s mostraram indícios de fases intermetálicas, que não comprometeram a resistência mecânica das juntas. Uma correlação entre a história térmica associada ao processo de FSW, a microestrutura produzida e o desempenho mecânico das juntas soldas foi estabelecida. / Duplex stainless steels (DSS) exhibit an attractive combination of mechanical properties and corrosion resistance due to their balanced microstructure consisting of ferrite and austenite, and also their chemical composition containing alloy elements like chromium and molybdenum. Considering these positive factors, DSS are widely used in the oil and gas, petrochemical, pulp and paper, and pollution control industries. The application of these alloys usually depends on welding processes, and the thermal cycles deserve special attention in order to avoid microstructural changes that compromise the mechanical and/or electrochemical performance (fundamentally corrosion resistance). Friction Stir Welding is a solid-state joining technique which can reduce flaws, such as cracks and porosities often found on fusion welding processes. Furthermore, due to the lower heat input, solid-state joining techniques have the potential of minimizing microstructural alterations and maintain, in the case of DSS, morphology, distribution and proportion of the phases ferrite and austenite. The present study used FSW to produce butt joints on 4 mm thick sheets of UNS S31803 DSS, with a PCBN tool tilted 1,5º in a rotational speed of 500 rpm, axial force of 45 kN, and different welding speeds. Full penetration and defect free welds were consolidated applying welding speeds of 1, 2 and 3 mm/s, whereas 4 mm/s resulted in voids inside the stir zone (SZ) in the advancing side. Characterization through optical microscopy on transverse section of the welds revealed a microstructural refinement, which increased the microhardness values on the SZ. Electron backscatter diffraction (EBSD) technique showed a proper ferrite content between 40 and 60% for all the tested welding conditions. Transverse tensile tests of the welded joints failed at the base metal for welding speeds between 1 and 3 mm/s, and failed on the location of the voids defects for welding speed of 4 mm/s. Moreover, the welded joints presented similar yield and tensile strength to the base material and reduced elongation. The welds produced with welding speed of 1 mm/s showed evidences of intermetallic phases, which didn’t compromise the strength of the joints. A correlation between the thermal history associated to the FSW process, the produced microstructure, and the mechanical performance of the welded joints has been established.

Made available in DSpace on 2018-03-22T15:51:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11564_PATR_CIO SANTANA DE OLIVEIRA .pdf: 4792610 bytes, checksum: 168954353e0b41cc653630bb38705116 (MD5) Previous issue date: 2017-11-24 / Os materiais cerâmicos supercondutores são geralmente, duros e frágeis, possuem baixa resistência à tração e ao impacto e baixa capacidade de difundir calor. Isto impõe limitações para aplicações tecnológicas quando as cerâmicas supercondutoras estão submetidas a estresses elétricos e térmicos. Desta forma, uma alternativa é combinar as propriedades da cerâmica supercondutora com as propriedades dos metais. Com este objetivo em mente, nesta dissertação foi investigada a deposição de cerâmica supercondutora YBa2Cu3O7− em aço inoxidável AISI 304 L seguido de tratamento térmico. As medidas de difusividade térmica foram realizadas com um laser de dióxido de carbono com perfil espacial gaussiano, comprimento de onda 10 µ!, intensidade 10 "2 #/!2 e diâmetro igual a 1 !!. A fim de realizar comparações, a medida da difusividade térmica em chapa de aço inoxidável AISI 304 L, tal como recebido, apresentou valor similar ao valor fornecido pelo fabricante. Utilizando chapas de AISI 304 L, foram fabricados vários substratos com dimensões de 70mm x 10mm x 3mm. Posteriormente, esses substratos foram fresados, produzindo canais retangulares de 2 mm de largura por 1,25 mm de profundidade. Os canais foram preenchidos com eletrocerâmicas de YBaCuO. Essa montagem foi levada ao forno por 15 min a uma temperatura de 1040°C, sendo retirada e esfriada ao ar, gerando amostras da junção. Estas amostras de junções foram caracterizadas por XRD, susceptibilidade magnética AC e microscopia eletrônica de varredura. Por fim, realizaram-se as medidas de difusividade térmica através do método flash na junção. A difusividade térmica da junção metal/cerâmica apresentou valores próximos aos estimados teoricamente, considerando a hipótese de aditividade sem interferência entre os compostos. Entretanto, tais conclusões são parciais, o que reforça a necessidade de estudos mais aprofundados acerca da difusividade térmica desta junção Metal/Cerâmico. Palavras chave: Difusividade térmica, Aço inoxidável AISI 304 L, Flash Laser.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:03:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8897_MARIANA XAVIER MILAGRE.pdf: 5291454 bytes, checksum: 7e93cdb920abb66af2a87f74893c9c23 (MD5) Previous issue date: 2015-05-13 / Falhas estruturais podem ocorrer por uma combinação dos efeitos das tensões de serviço e das tensões residuais. Estas são geradas após deformação plástica não uniforme causada por processos mecânicos, térmicos ou químicos. Neste trabalho investigaram-se os valores médios das tensões residuais de amostras de aço inoxidável duplex UNS S32304, submetidas a diferentes condições de tratamento térmico e processo de soldagem TIG, por técnica de difração de raios X. A partir dos valores de tensões médias construíram-se perfis de tensões residuais. Para isto, acompanhou-se o comportamento do plano 420 da austenita com radiação CuKα ( 􀟣̅ = 0,1542 nm) e o plano 211 da ferrita com radiação CrKα ( 􀟣̅ = 0,2291 nm). As amostras foram tratadas a 475, 600 e 750 °C por 8 horas em atmosfera ambiente e resfriadas em água do mar. Os resultados foram analisados pelo método do sen²ψ e indicam que as variações microestruturais e térmicas, relacionadas às diferentes condições experimentais, influenciam o valor médio das tensões residuais do material e consequentemente o perfil de tensões. Aço inoxidável duplex. Difração de raios X. Tensões residuais. Tratamentos térmicos. Soldagem TIG

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:03:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9254_PAULO VICTOR TOSO HELKER20160310-93344.pdf: 4946415 bytes, checksum: 99c4ccd82d7e42a7511e689a4149e979 (MD5) Previous issue date: 2015-09-18 / Neste trabalho foram avaliados comparativamente os resultados obtidos através das técnicas de DL-EPR e de espectroscopia de impedância eletroquímica, em termos do comportamento a susceptibilidade a corrosão localizada do aço inoxidável duplex UNS S31803. Também se buscou a relação entre os tratamentos térmicos, microestruturas e sensitização. Para isto amostras foram tratadas termicamente nas temperaturas 645°C, 820°C, e 960°C durante 12 horas além da amostra na condição como recebida. Estes tratamentos provocaram a precipitação da fase sigma. Foram realizados ensaios de DL-EPR em uma solução 2M H2SO4 + 0,01M KSCN + 0,5M NaCl, a fim de quantificar o nivel de sensitização após os tratamentos térmicos, e ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica na mesma solução, porem no potencial de circuito aberto (OCP) e no potencial de +350 mVsce onde as amostras se encontram passivas, afim de verificar se os resultados eram consistentes com os obtidos por DL-EPR. As amostras sofreram uma considerável mudança na proporção de ferrita-austenita devido ao tratamento térmico. Assim, os resultados de EIE foram avaliados com cautela, de maneira a considerar que as áreas efetivamente atacadas sofreram grande variação, que devem ser devidamente compensadas antes da avaliação dos resultados. Palavras-chave: aço inoxidável duplex.UNS S31803. Fases deletérias. Tratamento de calor. DL-EPR.EIS.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:03:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9797_Artur Pratti.pdf: 2690269 bytes, checksum: 535dfe93b659808462dde512dfe7b950 (MD5) Previous issue date: 2016-03-30 / Neste trabalho foi estudado o efeito da resistência à corrosão localizada e a resistência mecânica dos aços SAF 2304, SAF 2205 e SAF 2507, submetidos ao envelhecimento a 475° C por curtos períodos de tempo. Através de técnicas eletroquímicas de DL-EPR e espectroscopia de impedância eletroquímica, e ensaio de microdureza para análise da resistência mecânica das ligas. Partes das amostras foram tratadas termicamente à 475º C por 4, 8 e 12 horas, a fim de provocar a precipitação da fase alfa linha. Os ensaios de DL-EPR e espectroscopia de impedância eletroquímica foram realizados em solução de 2M H2SO4 + 0,01M KSCN + 0,5M NaCl. Através do ensaio de ¬DL-EPR não foi possível observar a formação de precipitados em todas as amostras, devido à sensitização, porém o ensaio de microdureza apresentou alterações para as amostras tratadas termicamente em relação a amostra como recebida, e por fim, através do ensaio de espectroscopia de impedância eletroquímica foi analisada a resistência à corrosão localizada em cada situação. Palavras chave: Aço inoxidável Duplex, UNS S32304, UNS S31803 e UNS S32750, fragilização a 475°C, Alfa linha.

Os biofilmes constituem uma nova forma de vida que oferece maior resistência aos micro-organismos, protegendo-os contra agressões físicas e químicas do meio envolvente, o que facilita a sua adaptação em condições adversas. O desenvolvimento de biofilmes patogênicos em superfícies de contato nas áreas da saúde (próteses e instrumentos cirúrgicos) e alimentícia (equipamentos e tubulações) é a principal causa do acréscimo de contaminações que podem, eventualmente, originar problemas de saúde pública e de ordem econômica. Para prevenir, controlar ou erradicar biofilmes, alternativas tecnológicas vêm sendo desenvolvidas e testadas em materiais com propriedades antimicrobianas. Dentro deste contexto, este trabalho teve por objetivo avaliar as propriedades antimicrobianas dos íons prata (Ag+) implantados no aço inoxidável austenítico AISI 304 a baixa energia (4 keV) no equipamento Ion Plating Diversified (IPD). As bactérias estudadas foram Escherichia coli (IBEc 101) e Staphyloccocus aureus (ATCC 6538). As simulações de Monte Carlo previram para uma determinada energia de polarização, o perfil de dose e profundidade de íons Ag+ implantados no aço. A análise físico-química apresentou doses de prata, na ordem de grandeza de 1016 átomos/cm2 em profundidades menores do que 10 nm. A densidade areal de átomos de prata implantados foi influenciada pela relação entre o índice de corrente de emissão e o tempo de processo. Os resultados microbiológicos obtidos apresentaram uma significativa redução na aderência bacteriana (95% de E. coli e 90% de S. aureus) em relação aos seus controles. Porém, impurezas como o oxigênio encontrado na superfície das amostras alteraram a capacidade de aderência das células bacterianas. A variação do pH do meio de cultura fez com que a repulsão eletrostática entre as células bacterianas e a superfície sólida aumentasse para valores de pH próximos da neutralidade e diminuísse para valores de pH não alcalinos, interferindo desta forma, na adesão das bactérias. Ainda que faltem dados que comprovem seu rendimento e o custo total do produto tratado, existe uma enorme perspectiva de tornar o processo IPD em escala industrial. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, CNPq / The biofilms are a new form of life that offers greater resistance to microorganisms, protecting them against physical and chemical aggressions of the surroundings, which facilitate its adaptation in adverse conditions. The development of pathogenic biofilms on contact surfaces used in the health and food industries is the main cause of increased contamination that can, eventually, lead to public health problems and economic order. To prevent, control or eradicate biofilms, technological alternatives are being developed and tested in materials with antimicrobial properties. Within this context, this study aimed to evaluate the antimicrobial properties of silver ions (Ag+) implanted on the surface of austenitic stainless steel AISI 304 by the technique of ion implantation at low energy (4 keV) in an Ion Plating Diversified (IPD) equipment. The bacteria studied were Escherichia coli (IBEc 101) and Staphylococcus aureus (ATCC 6538). The simulations Monte Carlo has predicted for a given energy of polarization, the dose and depth profile of ions Ag+ implanted in steel. Physico-chemical analysis presented doses of silver, in the order of magnitude of 1016 atoms/cm2 at depths less than 10 nm. The areal density of silver atoms implanted was influenced by the relationship between the emission current index and the process time. The microbiological results obtained showed a significant reduction in bacterial adhesion (95% for E. coli and 90% for S. aureus) in relation to its controls. However, impurities such as oxygen found on the surface of samples altered the adhesion of the bacterial cells. The variation of the pH of the culture medium caused the electrostatic repulsion between bacterial cells and solid surface increases to pH values close to neutrality and to shrink to no alkaline pH values, interfering in this way, in the adhesion of bacteria. Missing data yet proving their income and the total cost of the product treated, there is a huge prospect of making the process IPD on an industrial scale.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-08-29T11:08:09Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1325365 bytes, checksum: df6e0b3ddeca1ccafeceb77f9dc9a0f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-29T11:08:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1325365 bytes, checksum: df6e0b3ddeca1ccafeceb77f9dc9a0f9 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A formação de biofilmes nas indústrias de alimentos é caracterizada, inicialmente, pelo acúmulo de materiais orgânicos em superfícies, sobre as quais comunidades bacterianas podem se formar. Estas estruturas tornam as células mais resistentes e de difícil remoção durante o processo de higienização e representam fonte potencial de contaminação dos alimentos. Objetivou-se neste estudo, avaliar a formação de biofilmes multiespécie em cupons de aço inoxidável pela microbiota contaminante do leite cru e analisar sua diversidade. Foram utilizadas duas amostras de leite, um recém-ordenhado e outro granelizado, com contaminação média de 10 4 UFC/mL e 10 6 UFC/mL de aeróbios mesófilos, respectivamente. Cupons de aço inoxidável foram mantidos imersos no leite a 7 + 2 oC e, a cada dois dias, o leite cru foi trocado por outro de mesma procedência. A formação do biofilme foi acompanhada por contagem padrão em placas das células sésseis e por microscopia de epifluorescência ao longo de 10 dias. No décimo dia, os biofilmes foram observados também por microscopia confocal a laser para determinar a estrutura em seu estado hidratado e visualizar a viabilidade celular. Para analisar a diversidade do biofilme multiespécie, foi utilizada a Eletroforese em Gel de Gradiente Desnaturante (DGGE). As bandas de DNA foram obtidas após amplificação do material genético extraído das células do biofilme utilizando oligonucleotídeos universais para o domínio Bacteria. O número de células sésseis no biofilme formado a partir do leite recém-ordenhado alcançou contagem de 10 5 UFC/cm 2 de psicrotróficos no décimo dia, enquanto o biofilme formado na presença do leite granelizado atingiu 10 6 UFC/cm 2 . A partir do 4o dia de incubação foi observado, pela microscopia de epifluorescência, nos cupons imersos no leite granelizado, aglomerados celulares que possivelmente se tratavam de biofilme, enquanto nos cupons imersos no leite recém- ordenhado essas estruturas foram observadas a partir do 8o dia. Nos cupons que ficaram imersos no leite recém-ordenhado não se visualizou biofilme pela microscopia confocal a laser, enquanto que cupons imersos no leite granelizado foram observados biofilmes com espessuras em torno de 18 μm, com células viáveis desde a base até o ápice. Houve similaridade de 85 % entre a comunidade do biofilme formado na presença das amostras de leite utilizadas. Entretanto, no biofilme formado pela microbiota contaminante do leite recém-ordenhado, a diminuição na diversidade foi observada ao longo dos dias 6, 8 e 10 de incubação, enquanto no biofilme formado pela microbiota contaminante do leite granelizado a diversidade aumentou ao longo do tempo de incubação. Pode-se concluir que a microbiota contaminante do leite cru refrigerado pode se aderir nas superfícies de aço inoxidável e formar biofilmes multiespécies e o grau de contaminação influencia no tempo de formação dessas estruturas. / The formation of biofilms in the food industry is characterized initially by the accumulation of organic materials on surfaces on which bacterial communities can form. These structures make the cells more resistant and difficult to remove during the hygiene process and represent a potential source of food contamination. The objective of this study was to evaluate the formation of multispecies biofilms in stainless steel coupons by the contaminating microbiota of raw milk and to analyze its diversity. It used two milk samples, one freshly milked and the other bulk tanks, with a mean contamination of 10 4 CFU/mL and 10 6 CFU/mL of mesophilic aerobes, respectively. Stainless steel coupons were kept immersed in the milk at 7 ± 2 oC and, every two days, raw milk was exchanged for another of the same origin. Biofilm formation was monitored by standard counting on sessile cells and by epifluorescence microscopy over 10 days. On the tenth day, biofilms were also observed by laser confocal microscopy to determine the structure in its hydrated state and visualize cell viability. In order to analyze the diversity of the multispecies biofilm, Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) was used. The DNA bands were obtained after amplification of the genetic material, extracted from the biofilm cells and using universal oligonucleotides for the Bacteria domain. The number of sessile cells in the biofilm formed from the freshly milked milk reached a count of 10 5 CFU/cm 2 of psychrotrophs on the tenth day, while the biofilm formed in the presence of the bulk tanks milk reached 10 6 CFU/cm 2 . From the 4 th day of incubation was observed by epifluorescence microscopy, in the coupons immersed in the bulk tanks milk, cell agglomerates that were possibly biofilms, while in the coupons immersed in the freshly milked milk these structures were observed from the 8 th day. In the coupons that were immersed in the freshly milked milk, no biofilm was visualized by laser confocal microscopy, while coupons immersed in the bulk tanks milk were observed biofilms with thicknesses around 18 μm, with viable cells from the base to the apex. There was a similarity de 85% between the community of the biofilm formed in the presence of the milk samples used. However, in the biofilm formed by the contaminating microbiota of freshly milked milk, a decrease in diversity was observed throughout days 6, 8 and 10 of incubation, while in the biofilm formed by the contaminating microbiota of bulk tanks milk the diversity increased over the time of incubation. It can be concluded that the contaminating microbiota of the refrigerated raw milk can adhere to the stainless steel surfaces and form multispecies biofilms and the degree of contamination influences the formation time of these structures. / Currículo Lattes não encontrado.

O uso de fluxo ativo no processo de soldagem TIG pode ser uma alternativa para aumentar a velocidade de soldagem do processo, pois esta técnica permite o aumento da profundidade de penetração do cordão de solda mantendo os mesmo parâmetros empregados no TIG convencional. A principal desvantagem desta técnica reside principalmente na propensão à formação de uma camada oxidada sobre o cordão de solda o que pode também acarretar num acabamento superficial ruim. Uma forma de tirar proveito desta técnica garantindo um bom acabamento do cordão é aplicar o fluxo de tal maneira que, ao invés de uma camada que cubra toda a superfície da chapa, sejam feitas duas faixas de fluxo, separadas por uma distância predeterminada, definida como parâmetro “a”. Esta técnica é chamada neste trabalho de Técnica da Constrição Controlada (TCC). Desta forma, a camada de fluxo isola eletricamente certas regiões da superfície da peça direcionando a região de incidência do arco e, como a diluição do fluxo na poça de solda é menor, alia-se a vantagem do aumento de penetração com o bom acabamento do cordão de solda. O objetivo desta pesquisa é verificar e analisar a influência do uso da Técnica da Constrição Controlada com o processo A-TIG na soldagem do aço inoxidável ferrítico; identificar e quantificar os principais fenômenos envolvidos como, aumento da penetração, alterações no arco voltaico e as possíveis modificações nas propriedades mecânicas e metalúrgicas do aço ferrítico. Para isso, realizou-se a soldagem do aço inoxidável ferrítico empregando a técnica da constrição controlada variando-se a largura do parâmetro “a”, a distância eletrodo-peça, a corrente de soldagem e a velocidade de soldagem. Foi possível observar que a geometria do cordão de solda sofre modificações como redução na largura e aumento da penetração do cordão de solda para todos os casos em que se empregou o fluxo ativo. Porém, não foi possível um aumento da velocidade de soldagem com os parâmetros empregados. Quando empregada a Técnica da Constrição Controlada em uma junta desalinhada, os dados comprovaram que é possível conseguir resultados de desvios satisfatórios no arco, ou seja, direcioná-lo para a borda da junta, com a utilização de fluxo ativo e a modificação tanto do parâmetro “a” quanto do desalinhamento na tocha (dt). A aplicação desta técnica não provocou alterações nem na tenacidade nem na microestrutura da zona fundida._________________________________________________________________________________________ ABSTRACT: The use of active flux in TIG process can be an alternative to increase the productivity since this technique increases the depth of penetration of weld bead maintaining the same parameters of conventional TIG welding. The results obtained indicate that the use of the traditional way of flux application tend to produce slag, which is hard to remove. In order to avoid this problem, are approach is by applying two flux strips alongside the joint, separated by a predetermined distance, defined as parameter "a". This technique is called Contraction Controlled Technique (CCT). The result with this methodology was satisfactory, allowing increasing the depth of penetration and ensuring a good weld bead surface finish. The objective of this research is to verify and analyze the influence of the use of Contraction Controlled Technique with the A-TIG process in the welding of ferritic stainless steel. It also aims to identify and quantify the main phenomena involved such as increase of the penetration, the changes in the arc, and changes in mechanical and metallurgical properties of the ferritic steel. For this purpose, it were done welding of ferritic stainless steels surfaces using the Contraction Controlled Technique, varying the width of the parameter "a", the distance between the piece and the electrode, the electrical current and welding speed. It was observed that the geometry of the weld beads has suffered modifications such as reduction in width and increased of the penetration of the weld beads for all cases where the active flux was used. The use of the active flux in TIG welding process is a technique that allows the increased of penetration depth of weld maintain keeping the same parameters used in the conventional TIG. However, it was not possible to increase the speed of the welding within the parameters used. When it was employed the technique of controlled contraction in a disalignment joint, the data showed that it is possible to improve results of arc direction, direct it to the edge of the board, using active flux and modifing both the parameter "a" and the deviation of the torch (dt). The application of this technique did not cause changes in the toughness or in the microstructure of the fusion zone the ferritic stainless steel.

Orientador: Roseana da Exaltação Trevisan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T22:58:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvajal_Hipolito_M.pdf: 23424870 bytes, checksum: 95a053562a0bd001c5608ab25d938e57 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O estudo dos problemas de soldabilidade dos materiais possui grande importância para o desenvolvimento de tecnologias de ponta, devido ao importante papel que ocupa hoje o processo de soldagem dentro da fabricação de peças e equipamentos. Os aços inoxidáveis austeníticos ao Cr-Ni podem apresentar, durante e após a soldagem, diferentes fenômenos metalúrgicos que provocam defeitos irremediáveis durante o serviço. A precipitação de carbonetos de cromo ('M IND.23' 'C IND.6') é considerada um dos principais problemas da soldabilidade dos aços inoxidáveis austeníticos. Isto se deve à sua influência negativa na corrosão intergranular destes materiais. A formação de 'M IND.23' 'C IND.6' é alterada fundamentalmente por fatores tais como: composição química do material; regime térmico (relação temperatura-tempo) imposto e tipo e características da microestrutura presente no material. No presente trabalho faz-se uma análise da influência do insumo de calor (IC) na precipitação de carbonetos de cromo na zona afetada pelo calor (ZAC), no processo de soldagem MIG de chapas de aço AISI-316, com 4 mm de espessura, e metais de adição ER-316L e ER-316L-Si. No desenvolvimento do trabalho usou-se um cartão analógico digital acoplado a um microcomputador para a aquisição do ciclo térmico no processo de solda. O ensaio de corrosão intergranular foi feito segundo a norma ASTM -A 709-79. Foram usadas também técnicas de microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), micro-análises química qualitativa e quantitativa por energia dispersiva, no MEV, difratometria de raios X e imagens de raios X. Observou-se a formação da fase ferrita 'delta¿ na zona fundida (ZF) e nas zonas de fusão parcial e crescimento excessivo dos grãos da ZAC. Não foi comprovado o fenômeno de corrosão intergranular em nenhuma das condições ensaiadas, nem a presença de carbonetos de cromo na estrutura / Abstract: The study of welding materiaIs play an important role in the development of the end-technology in manufacturing today. The Cr-Ni austenitic stainless steel may undergo different metallurgic transformation during and after the welding. These transformations can provoke irredeemable defects on the welded pieces during its lifetime. Due to the negative influence on the intergranular corrosion of the Cr-Ni austenitic stainless steel, the 'M IND.23' 'C IND.6' carbide precipitation is considered one of the more important problem in the welding of this material. The 'M IND.23' 'C IND.6' carbide formation is fundamentally affected by factors as chemical composition of the material, its microstructure and the thermal regime (rate temperature/time) imposed during the welding. The present work investigates the influence of the different heat inputs (IC) on the 'M IND.23' 'C IND.6' carbide precipitation in the heat affected zone (HAZ). The welds analyzed were made using metal inert gas (MIG) welding process on 4 mm AISI 316 steel sheets and filler metal of both ER-316L and ER-316L Si. Data acquisition was carried out automatically using an A/D card coupled to a microcomputer. Intergranular corrosion was tested following the ASTM-A708-79 norm. Different techniques of optical microscopy, scanning electron microscopy, qualitative and quantitative chemical microanalysis by dispersive energy , X rays difractometry and X rays images were used to verify the presence of intergranular corrosion. Diversely of the common observations founded in the literature, the phenomenon of intergranular corrosion was not verified in the experiments of this study, despite the different welding conditions applied.No presence of 'M IND.23' 'C IND.6' carbide was detected. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica